文献类型：学位论文

作　　者：邹明松

导　　师：吴有生 司马灿

授予单位：中国舰船研究院

学科专业：船舶与海洋结构物设计制造

授予学位：博士

学位年度：2014

语　　种：中文

摘　　要：多年来，国内外对船舶结构流固耦合振动和声辐射特性问题开展了许多理论和试验研究。许多研究针对大为简化的平板、加筋平板、加筋圆柱壳等典型结构形式，在无界均匀介质中的振动与声辐射；试验研究亦多为缩尺度模型机理试验。尽管该领域的研究取得了很大的进展，如何科学地反映流体与水中结构在振动与声辐射过程中的耦合作用，分析阐明一艘船舶在不同水深、不同潜深、不同方位和距离上形成辐射声场的分布特征和相互之间的差异，说明振动、船体近旁自噪声和远场辐射噪声之间的传递和演变规律，成为船舶振动噪声领域关注的一个问题。这要求进一步发展一个适于任意形状的、具有复杂内外结构的船舶，能计及自由液面、海底及航速影响，具有可接受的工程计算精度，计算量能为现有船舶研究与设计部门的计算机系统能力承受的船舶三维声弹性计算分析理论和方法。 本文正是针对该工程背景，在Wu（1984）建立的浮体三维水弹性力学理论的基础上，有所创新和拓展，发展建立了船舶三维声弹性理论及计算方法。具体包含六部分内容。 第一部分，通过引入计及自由液面效应的理想可压流体Green函数，并基于Price-Wu广义流固界面条件，建立了带航速和考虑自由液面的均匀声介质中的船舶三维声弹性理论。该理论既适用于声辐射问题，也适用于声散射问题。由于在船舶声弹性理论中计入了航速的影响，理论上更加完备。量阶分析和数值计算表明，航速对船舶流固耦合振动及水下声辐射会有影响，但其影响主要限于低频域及近场区。 第二部分，针对我国近海的实际情况，重点考虑浅海海底与水面的影响，暂不计及海水密度与声速等的变化与分层，将均匀声介质中的船舶三维声弹性理论与海洋声传播理论相结合，引入Peke

关 键 词：船舶 水弹性力学 声弹性理论  Pekeris水声波导模型  声辐射 自由液面效应  海底效应  声弹性子结构方法  不规则频率  

分 类 号：U661.44]